Los herbívoros juegan roles clave en la ecología de los pastos marinos

dugongo

Dugongos y tortugas marinas verdes que pastan hierba marina mejoran la germinación las semillas que comen

Durante décadas, los científicos especularon que solo las semillas de pastos marinos servían como respaldo para la proliferación vegetativa; se asentaban en la arena debajo de sus plantas madre, listas para germinar si algo adverso sucedía en la pradera viviente.

Pero según los hallazgos publicados recientemente en Biotropica, las diminutas semillas pueden dispersarse a lo largo de cientos de millas y, a partir de entonces, pueden germinar rápidamente. Sin embargo, primero deben sufrir la indignidad de ser ingeridas y expulsadas por dugongos (Dugong dugong) o tortugas marinas verdes (Chelonia mydas).

La nueva investigación proporciona la primera evidencia de que las semillas de pastos marinos que han pasado a través del tracto digestivo de estos megaherbívoros marinos tienen un mayor potencial de germinación.

Aunque es de conocimiento común que los animales terrestres aumentan el potencial de germinación de las frutas y semillas que comen, "por alguna razón desconocida, nadie había salido a ver si eso era cierto para los dugongos, las tortugas y los pastos marinos", dijo a Mongabay la autora principal, Samantha Tol, ecóloga marina de la Universidad James Cook, Australia.

"Las semillas no solo están germinando, sino que germinan a un ritmo mucho más rápido de lo que estamos acostumbrados con los pastos marinos... confirmando que los dugongos y las tortugas están ayudando a mantener los prados de pastos marinos, manteniéndolos sanos y resistentes", dijo Tol.

tortuga marina verde

Ecosistemas vitales

Si bien las praderas de pastos marinos tienen un perfil algo más bajo que otros ecosistemas costeros, como los arrecifes de coral o los manglares, se consideran uno de los ecosistemas más vitales para mitigar los impactos climáticos globales.

Durante la fotosíntesis, los pastos marinos secuestran inmensas cantidades de carbono de la columna de agua y lo entierran en sedimentos costeros. Las praderas de pastos marinos capturan carbono hasta 35 veces más rápido que las selvas tropicales. Y aunque cubren menos del 0,2% del fondo marino, absorben el 10% del carbono del océano.

Además, las praderas de pastos marinos son excelentes viveros para peces y otros animales marinos, muchos de los cuales son comercialmente importantes. También minimizan la erosión costera a través de la estabilización de sedimentos y reciclan el exceso de nutrientes de la columna de agua, lo que ayuda a prevenir enfermedades en los arrecifes de coral vecinos.

Semillas rápidas

Tol y sus colegas habían confirmado previamente que los dugongos y las tortugas verdes en la Gran Barrera de Coral son capaces de dispersar más de 500.000 semillas viables de pastos marinos por día a distancias de hasta 650 kilómetros (400 millas). Su siguiente desafío fue determinar si el viaje a través del tracto digestivo de un animal afecta la tasa de germinación de una semilla.

semilla de Zostera muelleri germinadaImagen derecha: Una semilla de hierba marina en germinación de Zostera muelleri en uno de los experimentos de JCU, a este espécimen en particular le creció una hoja. Imagen cortesía de Samantha Tol

Para averiguarlo, los investigadores comenzaron la desagradable tarea de recolectar heces de dugongos y tortugas verdes en el puerto de Gladstone y la bahía de Cleveland en el estado nororiental de Queensland.

Aunque la empresa "no fue bonita", fue relativamente fácil: "Por suerte para nosotros, literalmente todo lo que hacen es comer y hacer caca, así que no fue difícil", dijo Tol.

Los investigadores no encontraron escasez de herbívoros saciados: en una ocasión, más de 100 dugongos rodearon su bote, y fue simple sacar su caca flotante del agua con una red.

Una vez que el equipo tuvo suficientes muestras, extrajeron las semillas de una hierba marina australiana común, Zostera muelleri, y realizaron experimentos de laboratorio para comparar la germinación de semillas excretadas con semillas frescas que se cayeron naturalmente de plantas de pastos marinos.

Descubrieron que las semillas excretadas germinaron de 10 a 35 días (hasta un 60%) más rápido que las que se cayeron directamente de las plantas de pastos marinos. Las semillas que pasaron a través de los animales también tuvieron una probabilidad de germinación de dos a cuatro veces mayor.

Tol dijo que le sorprendió lo rápido que germinaron las semillas excretadas. "Tuvimos una germinación casi completa en menos de 30 días. ¡Fue muy rápido! Hasta el punto en que se verificaron dos veces los datos porque todo el mundo sabe que, por lo general, las semillas de pastos marinos tienen una tasa de germinación muy lenta y baja", dijo.

Los claros resultados enfatizan la importancia de los megaherbívoros marinos para los pastos marinos, según los investigadores. Al transportar semillas a nuevos lugares y mejorar la germinación, los dugongos y las tortugas verdes mejoran la conectividad y la diversidad genética de las praderas de pastos marinos, ayudándoles así a recuperarse de perturbaciones, como los daños causados por ciclones.

dispersión de semillas por herbívoros

Imagen: Ilustración de la dispersión biótica de semillas de pastos marinos por megaherbívoros marinos. (a) La ingestión de semillas de pastos marinos o propágulos por un dugongo o una tortuga marina verde permite la dispersión de la semilla a larga distancia; (b) antes de asentarse y convertirse en plántula. Figura creada por Samantha Tol

Una relación mutualista

"Este estudio ayuda a llenar algunas lagunas de conocimiento sobre la dispersión y germinación de semillas de pastos marinos", dijo a Mongabay la coautora del estudio, Jessie Jarvis, de la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington, agregando que dicha información se puede aplicar a la conservación, manejo y restauración de estos importantes ecosistemas.

El nuevo estudio también se suma al creciente número de publicaciones que destacan los roles clave que juegan los herbívoros en la ecología de los pastos marinos.

"Sabíamos por [nuestro] trabajo anterior que los megaherbívoros transportaban semillas, pero esta investigación realmente destacó la conexión mutualista que los pastos marinos tienen con sus herbívoros", dijo Jarvis. Indicando la "naturaleza bidireccional de la relación, los megaherbívoros que utilizan pastos marinos como alimento y los pastos marinos se adaptan para una mayor dispersión y germinación de semillas a través de megaherbívoros marinos".

Los investigadores dicen que ahora quieren probar este enfoque en aguas de EE. UU. para ver si herbívoros como los manatíes y otras tortugas realizan una función similar. Dicen que también quieren confirmar si estos animales están apuntando directamente a los brotes de flores de pastos marinos o si los están ingiriendo de manera incidental.

Samantha Tol

Imagen: La autora principal del estudio, Samantha Tol, sostiene una muestra de megaherbívoros recién recolectada que contiene semillas de pastos marinos en la bahía de Cleveland, Queensland. Imagen cortesía de Samantha Tol

Tol dijo que planea investigar si las semillas de pastos marinos obtienen otros beneficios de su paso a través de los cuerpos de los animales que las pastan. Durante sus experimentos, descubrió que algunas semillas estaban infectadas con un patógeno bacteriano o fúngico que inhibe la germinación. Dijo que estaba intrigada al descubrir que la incidencia de infección era dramáticamente menor en las semillas excretadas. "Así que también parece que pasar por el intestino podría tener un potencial efecto de esterilización", dijo Tol.

Si bien la nueva investigación identifica los beneficios de la relación entre los pastos marinos y los megaherbívoros marinos, también destaca la vulnerabilidad compartida si se ve socavada cualquiera de las partes.

"Necesitamos asegurarnos de que estamos haciendo todo lo posible para proteger a las tortugas marinas verdes y dugongos, porque claramente estos dos animales son importantes para la salud y la resistencia de los pastos marinos", dijo Tol. La desaparición de los herbívoros del ecosistema marino no solo afectaría a los pastos marinos, sino que tendría consecuencias en los manglares, los arrecifes de coral y otros hábitats marinos.

"A medida que los pastos marinos se estresan más debido a los impactos del cambio climático global, comprender las interacciones entre los megaherbívoros y los pastos marinos puede ser clave para el manejo y la conservación exitosos de ambos", dijo Jarvis.

La investigación se publicó en Biotropica: Mutualistic relationships in marine angiosperms: Enhanced germination of seeds by mega-herbivores

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